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隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，包括一次設(shè)備、二次設(shè)備、鐵芯和示波器；所述一次設(shè)備通過二次回路與所述二次設(shè)備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測(cè)二次回路的導(dǎo)線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器；所述鐵芯用于在待檢測(cè)二次回路有電流流過時(shí)，通過所述線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，在所述線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓；所述示波器用于在所述待檢測(cè)回路有電流流過時(shí)，檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明還提供一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，本發(fā)明能夠簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)出隔離開關(guān)操作是否引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。
【專利說明】隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隔離開關(guān)試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是涉及一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，以及一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，一些500kV高壓變電站的停、送電工作在倒閘操作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)隔離開關(guān)分、合困難的情況，必須經(jīng)過多次分、合，甚至手動(dòng)操作才能完成停、送電任務(wù)。這種重復(fù)操作既影響了設(shè)備的安全運(yùn)行和供電的可靠性，又延長(zhǎng)了停電時(shí)間，造成了耗時(shí)長(zhǎng)、效率低的不良后果。導(dǎo)致這一問題的原因之一是由于電力系統(tǒng)的電磁干擾和電磁兼容。
[0003]隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)容量、電壓等級(jí)不斷提高，電力系統(tǒng)的電磁兼容問題越來越受到關(guān)注。變電站是電力系統(tǒng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備最集中的場(chǎng)所，繼電保護(hù)、測(cè)控裝置等設(shè)備通過控制回路、測(cè)量回路及電纜等與一次設(shè)備相連，并處于變電站的強(qiáng)電磁環(huán)境中承受各種電磁干擾。由于設(shè)備與電磁騷擾源耦合緊密，電磁兼容問題也更為突出，尤其是在超高壓、特高壓變電站等強(qiáng)電磁環(huán)境中，對(duì)電磁兼容性提出了更高的要求。
[0004]電力系統(tǒng)的電磁干擾和電磁兼容問題越來越受到重視。高壓變電站穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和暫態(tài)過程都存在電磁干擾問題。開關(guān)操作過程產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁場(chǎng)是變電站中重要的電磁干擾源之一，因此檢測(cè)開關(guān)操作過程產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁場(chǎng)是亟待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，本發(fā)明提供一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置和方法，能夠簡(jiǎn)單有效的檢測(cè)出隔離開關(guān)操作是否引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。
[0006]一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，包括一次設(shè)備、二次設(shè)備、鐵芯和示波器；
[0007]所述一次設(shè)備通過二次回路與所述二次設(shè)備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測(cè)二次回路的導(dǎo)線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器；
[0008]所述鐵芯用于在待檢測(cè)二次回路有電流流過時(shí)，通過所述線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，在所述線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓；所述示波器用于在所述待檢測(cè)回路有電流流過時(shí)，檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果。
[0009]一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0010]將待檢測(cè)的二次回路的導(dǎo)線穿過繞有線圈的鐵芯中；
[0011]在所述鐵芯的線圈兩端接入示波器；
[0012]對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作；
[0013]當(dāng)對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作時(shí)，通過示波器檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果。
[0014]上述隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置和方法，根據(jù)安培環(huán)路定律，將待檢測(cè)回路穿過鐵芯，若隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流，則鐵芯上的線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，通過接在線圈兩端的示波器檢測(cè)感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果；本發(fā)明提供一種全新的檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)可操作性強(qiáng)，適用于在變電站中推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1中二次回路示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法在一實(shí)施例中的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0019]如圖1所示，是本發(fā)明一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖，包括一次設(shè)備、二次設(shè)備、鐵芯和示波器；
[0020]所述一次設(shè)備通過二次回路與所述二次設(shè)備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測(cè)二次回路的導(dǎo)線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器；
[0021]所述鐵芯用于在待檢測(cè)二次回路有電流流過時(shí)，通過所述線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，在所述線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓；所述示波器用于在所述待檢測(cè)回路有電流流過時(shí)，檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果；
[0022]在本實(shí)施例中，可事先將鐵芯的一邊繞上線圈，用紗布把線圈的兩端磨好，接入示波器；本檢測(cè)裝置用于檢測(cè)電力系統(tǒng)，包括一次設(shè)備和二次設(shè)備，一次設(shè)備通過二次回路與所述二次設(shè)備連接，結(jié)合圖2 (圖中一次設(shè)備未示出)，本實(shí)施例的二次回路可為二次電纜，一次設(shè)備中包括隔離開關(guān)，將待檢測(cè)的二次回路的導(dǎo)線穿過鐵芯，當(dāng)二次回路有電流流過時(shí)，根據(jù)安培環(huán)路定律，鐵芯上的線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓；通過示波器檢測(cè)感應(yīng)電壓即可得到檢測(cè)結(jié)果。
[0023]在一較佳實(shí)施例中，所述示波器還用于檢測(cè)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅，生成所述感應(yīng)電壓的波形，當(dāng)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅的變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，輸出隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)過電流的檢測(cè)結(jié)果；
[0024]本實(shí)施例中的示波器可用來檢測(cè)感應(yīng)電壓的波形，通過對(duì)波形的監(jiān)測(cè)和分析可知，當(dāng)對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作時(shí)，二次回路電流所感應(yīng)的電壓波形的振幅和頻率會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，當(dāng)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅的變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，電壓波形有明顯變化，則可判斷隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。
[0025]在一較佳實(shí)施例中，所述線圈為銅絲線圈；此類線圈能真實(shí)還原輸入電流，使得檢測(cè)結(jié)果更加精確。
[0026]在一較佳實(shí)施例中，所述鐵芯上繞有不小于40圈的銅絲線圈，能更加精確地檢測(cè)到輸入的感應(yīng)電流。
[0027]在一較佳實(shí)施例中，所述待檢測(cè)二次回路包括加熱器回路或一次側(cè)隔離開關(guān)檢測(cè)回路。[0028]本實(shí)施例利用示波器對(duì)二次回路中電流所感應(yīng)的電壓信號(hào)波形的測(cè)量，來驗(yàn)證一次回路隔離開關(guān)分合閘時(shí)所產(chǎn)生的高頻信號(hào)能夠耦合到二次回路中。本實(shí)施例的原理是一次回路高壓隔離開關(guān)操作時(shí)，觸頭間會(huì)產(chǎn)生一系列電弧過程，電弧的熄滅和重燃，在被斷開或充電的母線上將引起一系列高頻電流波和電壓波。在這種情況下，母線會(huì)通過母線或設(shè)備間的連線(相當(dāng)于天線)將暫態(tài)電磁場(chǎng)的能量向周圍空間輻射，形成輻射脈沖電磁場(chǎng)。同時(shí)，母線上的這一系列高頻電流波通過CT耦合到二次設(shè)備上，進(jìn)而二次回路中的電流會(huì)因?yàn)橐淮蝹?cè)耦合過來的高頻信號(hào)而產(chǎn)生變化，利用示波器對(duì)二次回路電流在線圈上感應(yīng)出的電壓信號(hào)波形進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)測(cè)量的電壓信號(hào)波波形的分析，可以得出在一次側(cè)隔離開關(guān)分合閘時(shí)所產(chǎn)生的高頻信號(hào)會(huì)耦合到二次回路。
[0029]上述所說的二次回路電流在線圈上感應(yīng)出電壓信號(hào)的原理同羅氏線圈的工作原理是一樣的，當(dāng)一次側(cè)開關(guān)操作產(chǎn)生的高頻信號(hào)耦合到二次電纜上時(shí)，耦合所產(chǎn)生的高頻電磁脈沖沿著電纜導(dǎo)體和電纜金屬屏蔽層同時(shí)向不同的方向傳播，在耦合源的附近，耦合脈沖電流集中在外金屬屏蔽層的一小部分上，經(jīng)過一定的傳播距離，脈沖電流逐漸地在金屬屏蔽層上均勻分布，從耦合源到電流在外金屬屏蔽層上均勻分布處的長(zhǎng)度由耦合脈沖電磁波的波長(zhǎng)決定。這種金屬屏蔽層上的不均勻電流將在電纜外部產(chǎn)生一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)。電流傳感器就是利用這一原理，當(dāng)耦合信號(hào)沿電纜傳播造成測(cè)量位置上磁場(chǎng)變化時(shí)，傳感器中的羅氏線圈就能感應(yīng)到脈沖信號(hào)。
[0030]羅氏線圈是一種傳感器，在次級(jí)(檢測(cè))電路感應(yīng)電壓，來響應(yīng)其包圍的磁通的變化，其包圍的磁通是由原級(jí)電路的電流產(chǎn)生。羅氏線圈的構(gòu)造特點(diǎn)是在一個(gè)非磁性材料或者鐵磁材料構(gòu)成的均勻的環(huán)形骨架芯上，均勻繞制η匝小線匝后，再在線圈兩端接上終端阻抗Z來測(cè)量交變電流，它測(cè)量電流的原理可以看作安培環(huán)路定律的直接應(yīng)用。
[0031]如圖2所示，是本發(fā)明隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法在一實(shí)施例中的流程示意圖，包括如下步驟:
[0032]S31、將待檢測(cè)的二次回路的導(dǎo)線穿過繞有線圈的鐵芯中；
[0033]S32、在所述鐵芯的線圈兩端接入示波器；
[0034]S33、對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作；
[0035]S34、當(dāng)對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作時(shí)，通過示波器檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果。
[0036]本實(shí)施例中，可先將鐵芯的一邊繞上線圈，用紗布把線圈的兩端磨好，接入示波器；將待檢測(cè)的二次回路的導(dǎo)線穿過鐵芯，當(dāng)二次回路有電流流過時(shí)，根據(jù)安培環(huán)路定律，鐵芯上的線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓；通過示波器檢測(cè)感應(yīng)電壓即可得到檢測(cè)結(jié)果。
[0037]在一較佳實(shí)施例中，還可包括如下步驟:
[0038]通過所述示波器檢測(cè)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅，生成所述感應(yīng)電壓的波形，當(dāng)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅的變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，輸出隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)過電流的檢測(cè)結(jié)果。
[0039]本實(shí)施例中的示波器可用來檢測(cè)感應(yīng)電壓的波形，通過對(duì)波形的監(jiān)測(cè)和分析可知，當(dāng)對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作時(shí)，二次回路電流所感應(yīng)的電壓波形的振幅和頻率會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，當(dāng)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅的變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，電壓波形有明顯變化，則可判斷隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)過電流。
[0040]在一較佳實(shí)施例中，所述線圈為銅絲線圈；此類線圈能真實(shí)還原輸入電流，使得檢測(cè)結(jié)果更加精確。
[0041]在一較佳實(shí)施例中，所述鐵芯上繞有不小于40圈的銅絲線圈，能更加精確地檢測(cè)到輸入的感應(yīng)電流。
[0042]在一較佳實(shí)施例中，所述待檢測(cè)二次回路包括加熱器回路或一次側(cè)隔離開關(guān)檢測(cè)回路。
[0043]本發(fā)明提供了一種全新的檢測(cè)隔離開關(guān)分合閘時(shí)一次側(cè)出現(xiàn)的一系列高頻信號(hào)會(huì)耦合到二次回路中的裝置，通過用示波器對(duì)二次回路動(dòng)力箱中總回路或加熱器回路電流所感應(yīng)的電壓信號(hào)波形的監(jiān)測(cè)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)一次側(cè)隔離開關(guān)分合閘時(shí)所產(chǎn)生的高頻信號(hào)耦合到二次側(cè)的檢測(cè)。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，可廣泛用于發(fā)電廠和變電站中檢測(cè)此類過電壓的試驗(yàn)。
[0044]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括一次設(shè)備、二次設(shè)備、鐵芯和示波器； 所述一次設(shè)備通過二次回路與所述二次設(shè)備連接，所述鐵芯繞有線圈，待檢測(cè)二次回路的導(dǎo)線穿過所述鐵芯中，所述線圈的兩端接上所述示波器； 所述鐵芯用于在待檢測(cè)二次回路有電流流過時(shí)，通過所述線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，在所述線圈的兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓；所述示波器用于在所述待檢測(cè)回路有電流流過時(shí)，檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，所述示波器還用于檢測(cè)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅，生成所述感應(yīng)電壓的波形，當(dāng)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅的變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，輸出隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)過電流的檢測(cè)結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述線圈為銅絲線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述鐵芯上繞有不小于40圈的銅絲線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)裝置，所述待檢測(cè)二次回路包括加熱器回路或一次側(cè)隔離開關(guān)檢測(cè)回路。
6.一種隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟: 將待檢測(cè)的二次回路的導(dǎo)線穿過繞有線圈的鐵芯中； 在所述鐵芯的線圈兩端接入示波器； 對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作； 當(dāng)對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行分合閘操作時(shí)，通過示波器檢測(cè)所述線圈的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，輸出檢測(cè)結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，其特征在于，還包括如下步驟: 通過所述示波器檢測(cè)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅，生成所述感應(yīng)電壓的波形，當(dāng)所述感應(yīng)電壓的頻率和振幅的變化超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，輸出隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生感應(yīng)過電流的檢測(cè)結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，其特征在于，所述線圈為銅絲線圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，其特征在于，所述鐵芯上繞有不小于40圈的銅絲線圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述隔離開關(guān)操作引起二次回路產(chǎn)生電流的檢測(cè)方法，其特征在于，所述待檢測(cè)二次回路包括加熱器回路或一次側(cè)隔離開關(guān)檢測(cè)回路。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK103728483SQ201310754712
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】郭學(xué)才, 鄧國(guó)明, 陳曉東, 朱名權(quán), 王鵬, 林杰 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司陽(yáng)江供電局